Введение

Программа курса «Компьютерное моделирование и дизайн технологических систем» закладывает основы профессиональной грамотности и мастерства. В общей морфологической последовательности подготовки специалиста в области дизайна создание реальных дизайнерских решений и конкретных проектов выходит на первое место, где самостоятельной работе уделяется первостепенное значение. Сложность учебных заданий требует от студента усвоения методики дизайн-проектирования по таким разделам как: структура композиции, объемно-пространственная структура, нюансно-пластическая доработка, инженерно-техническая структура, эргономические требования, экономические расчеты, проблемы маркетинга, выявление концептуального мышления, использование футурологического подхода с учетом арт-законов и нормативных документов научно-технического содержания. Все это в конечном счете непосредственно влияет на уровень профессиональной подготовки специалистов дизайнеров.

В процессе изучения курса «Компьютерное моделирование и дизайн технологических систем» студент должен стать специалистом, умеющим формировать предметный мир как часть человеческой культуры, иметь глубокие знания, позволяющие работать в промышленности, науке и социальной сфере.

В результате изучения курса студент должен иметь представление о методах проектирования промышленных изделий и художественного конструирования; оценивать эстетические свойства механических систем; использовать полученные значения при выполнении дизайна машин и технического оборудования.

Раздел 1. Методика проектирования

1.1 Процесс конструирования

Процесс конструирования – это непрерывный процесс творчества, использующий анализ и синтез. С развитием новых компьютерных технологий расширились возможности в создании изделий. Создаваемые формы стали более сложными, красивыми. Также благодаря единой математической модели уменьшилось количество ошибок при изготовлении. Предварительная сборка изделия в CAD системе позволяет проверить собираемость, сопряжение деталей, кинематику.

В связи с этим повысились требования к знаниям и умениям конструктора.

Работая над проектом, конструктор должен обладать следующими качествами:

1. иметь пространственное воображение – способность мысленно представить изделие, конструктивную форму любых деталей, их относительное расположение и взаимную связь, возможные перемещения, действующие силы, деформации, обслуживание изделия;

2. уметь комбинировать различные решения – быстро создавать мысленные образы пространственного расположения механизмов и связей между ними, сопоставлять различные варианты и выбирать лучшие;

3. систематичность в работе – соблюдать определенную последовательность при выполнении однотипных работ, в систематизации своих знаний, опыта.

Проектирование является наиболее ответственным этапом в создании изделия, поскольку на этом этапе определяются его конструктивные формы, техническая характеристика, технический уровень, эксплуатационные данные.

1.2 Этапы проектирования

Этапы проектирования:

• Получение и изучение технического задания.

• Техническое предложение (ГОСТ 2.118-73).

• Эскизный проект (ГОСТ 2.119-73).

• Технический проект (ГОСТ 2.120-73).

• Рабочий проект.

Цель технического предложения – определение целесообразности принципиальной схемы решения изделия, экономической и технической целесообразности проектирования изделия.

Этапы технического предложения при проектировании станка:

1 этап – изучение: требований к обрабатываемым деталям, определение методов контроля их качества; определение ограничивающих факторов для изделия, ограничиваемых техническими требованиями и условиями его использования; проверка исходных данных; изучение информации и патентных материалов; составление обзора и карты технического уровня;

2 этап – разработка проекта: разработка схемы обработки и предварительное определение габаритных размеров рабочего пространства; выработка мысленных вариантов возможных решений, прочерчивание конкурентоспособных вариантов схем изделия; проведение технологических расчетов анализ схем, выбор наилучших (сравнение вариантов), прочерчивание (компьютерное моделирование) в масштабе определяющих мест изделия и проведение проверочных прочностных, экономических и других расчетов, разработка документации на стадию проектирования, разработка выводов о целесообразности создания изделия и предложений, защита представленной документации у заказчика и т.д.

Эскизное проектирование ведется в случае, если предусмотрено техническим заданием или, если его необходимость выявилась при рассмотрении у заказчика технического предложения.

Цель эскизного проекта – раскрытие принципиальной конструктивной и технологической сущности изделия, процесса, раскрытие определяющих мест, конструктивное или технологическое обоснование принимаемого варианта.

Содержание: проработка замечаний изготовителя и заказчика по техническому предложению; окончательное согласование конечной цели, технических условий; уточнение технического задания; проработка в масштабе определяющих мест для выработки и обоснования окончательного варианта; проведение расчетов, экспериментально-исследовательских работ, принятие решения по выбранному варианту; проверка на патентную чистоту и оформление заявок; разработка укрупненного увязочного чертежа, разработка чертежей на определяющие механизмы места; разработка выводов и предложений по изделию и определяющим механизмам; защита проекта у изготовителя, заказчика.

Технический проект является основным этапом завершения стадии творческого создания проекта.

Цель технического проектирования – окончательное определение компоновки изделия, узлов, деталей, подведение оценочного окончательного итога по проекту.

Содержание – определение конфигурации и основных размеров деталей и их взаимосвязи в узле, изделии, разработка общих видов узлов и остальной технической документации; выполнение расчетов, позволяющих обоснованно задавать все параметры и технико-экономические показатели, проведение анализа конструкции на технологичность с учетом возможностей завода изготовителя изделия; оценка конструкции с точки зрения эргономики, эстетики, техники безопасности, надежности, эксплуатационных показателей, ремонтоспособности, удобства обслуживания и т. д. При этом учитывают результаты экспериментальных работ и на их основе корректируют проект, проводят проработку замечаний заказчика и изготовителя по предыдущим стадиям проектирования.. Проект оценивают по техническому уровню, эффективности, конструктивности, себестоимости и т. д., завершают уточнение технического задания. Защищают проект у изготовителя и при необходимости у заказчика.

Рабочий проект завершает процесс проектирования.

Цель .рабочего проектирования — придание чертежам вида, удобного для производства.

Содержание — окончательная разработка всей технической документации проекта. При этом проводят проработку замечаний завода-изготовителя и заказчика по техническому проекту, дорабатывают общие виды узлов, разрабатывают чертежи деталей и сварных элементов, завершают все разработки. Проводят контроль (конструкторский, технологический, нормализационный, метрологический), дорабатывают чертежи общих видов узлов после окончания деталировки и контроля по имеющимся замечаниям, увязывают компоновочные чертежи, завершают все согласования и оформление всей документации на проект.